Расчет сечения контактной сети

Сечение проводов контактной сети, как указывалось ранее, в данном курсовом проекте выбирается на основании экономического критерия. При этом обеспечивается минимум затрат на приобретение, монтаж и эксплуатацию контактной сети. Однако экономический критерий не отражает соответствие подвески техническим требованиям. Поэтому необходима проверка проводов контактной сети на нагревание.

Элементы системы тягового электроснабжения выбираются такими, чтобы затраты на электрификацию были наименьшими.

Результатами расчетов являются значения годовых удельных потерь в проводах контактной сети, кВт*ч/(Ом*год), и сечения контактной сети в медном эквиваленте на один путь, мм², для нечетного и четного пути при раздельной схеме соединения контактных подвесок путей, а также для узловой и параллельной схем всех фидерных зон.

 Можно отметить три фактора, определяющие функцию приведенных затрат:

1) Стоимость сооружения и монтажа контактной сети;

2) стоимость потерь электрической энергии на 1 км контактной сети.

3) годовые эксплуатационные расходы на обслуживание и ремонт.

АЛГОРИТМ РАСЧЕТА:

 Суммарное экономическое сечение проводов контактной сети в медном эквиваленте определяется компромиссом между стоимостью контактной сети и стоимостью потерь электроэнергии по выражению

 

Fэк = 3.4*SQRT(kэ*Bo), (11)

 

 где kэ - стоимость электроэнергии, руб./кВт*ч;

 Bo - годовые удельные потери энергии в проводах контактной сети рассматриваемой фидерной зоны, кВт*ч/(Ом*год),

 Bo = Aгод/(Ro*L); (12)

 

Aгод = 365*Aсут - годовые потери энергии в проводах контактной сети рассматриваемой фидерной зоны, кВт*ч;

 Ro - погонное сопротивление параллельно соединенных проводов контактной сети, Ом/км;

 L - длина фидерной зоны, км;

 Aсут - потери энергии за сутки со среднегодовыми размерами движения на пятый год эксплуатации, кВт*ч, зависят от активного сопротивления проводов контактной сети, размеров движения, расхода энергии на движение поезда.

 Расчет производится при помощи подпрограммы blok04 программного комплекса BLOK.

 

 

Порядок выполнения расчета:

НАПРЯЖЕНИЕ В КС (КВ): 27,5

 СТОИМОСТЬ ЭЛ. ЭНЕРГИИ НА ТЯГУ (КОП/КВТ*Ч) = 80

 ПРИЗНАК РОДА ТОКА M. ДЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА M=0,

 ДЛЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА M=1

 M= 1

 ПРИЗНАК ЧИСЛА ПУТЕЙ НА УЧАСТКЕ Z = 2

МИНИМАЛЬНЫЙ МЕЖПОЕЗДНОЙ ИНТЕРВАЛ (МИН.) = 8

 ЧИСЛО ТИПОВ ПОЕЗДОВ В НЕЧЕТНОМ И ЧЕТНОМ НАПРАВЛЕНИИ:

В НЕЧЕТНОМ НАПРАВЛЕНИИ: 3

В ЧЕТНОМ НАПРАВЛЕНИИ: 3

СРЕДНЕСУТ.РАЗМЕРЫ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ (сначала нечетн.,затем четн.):

 1 -ГО ТИПА:

? 60

 2 -ГО ТИПА:

? 40

 3 -ГО ТИПА:

? 20

 4 -ГО ТИПА:

? 60

 5 -ГО ТИПА:

? 20

 6 -ГО ТИПА:

? 20

ЧИСЛО ФИДЕРНЫХ ЗОН = 5

 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ 1 -ОЙ ФИДЕРНОЙ ЗОНЫ

 

ВРЕМЯ ХОДА ПОЕЗДА ПО ФИДЕРНОЙ ЗОНЕ В ТЯГОВОМ РЕЖИМЕ (МИН.)

И РАСХОД ЭНЕРГИИ НА ДВИЖЕНИЕ ПОЕЗДА ПО ФИДЕРНОЙ ЗОНЕ КВТ*Ч (КВА*Ч)

 

 ДЛЯ 1 -ГО ТИПА ПОЕЗДА

 ВРЕМЯ ХОДА ПОЕЗДА = 18.2

 РАСХОД ЭНЕРГИИ = 491.0197

 ДЛЯ 2 -ГО ТИПА ПОЕЗДА

 ВРЕМЯ ХОДА ПОЕЗДА = 14.7

 РАСХОД ЭНЕРГИИ = 1004.665

 ДЛЯ 3 -ГО ТИПА ПОЕЗДА

 ВРЕМЯ ХОДА ПОЕЗДА = 14.8

 РАСХОД ЭНЕРГИИ = 1062.506

 ДЛЯ 4 -ГО ТИПА ПОЕЗДА

 ВРЕМЯ ХОДА ПОЕЗДА = 30.9

 РАСХОД ЭНЕРГИИ = 2263.481

 ДЛЯ 5 -ГО ТИПА ПОЕЗДА

 ВРЕМЯ ХОДА ПОЕЗДА = 33

 РАСХОД ЭНЕРГИИ = 1557.566

 ДЛЯ 6 -ГО ТИПА ПОЕЗДА

 ВРЕМЯ ХОДА ПОЕЗДА = 33

 РАСХОД ЭНЕРГИИ = 3376.202

 

 ПРИЗНАК СХЕМЫ ПИТАНИЯ КС Y

 Y=2 ПРИ ДВУСТОРОННЕМ ПИТАНИИ,

 Y=1 ПРИ ОДНОСТОРОННЕМ ПИТАНИИ СПРАВА,

 Y=-1 ПРИ ОДНОСТОРОННЕМ ПИТАНИИ СЛЕВА.

 Y= 2

 ПРИЗНАК НАЛИЧИЯ РЕКУПЕРАЦИИ X:

 X=1 ПРИ НАЛИЧИИ РЕКУПЕРАЦИИ, X=0 ПРИ ОТСУТСТВИИ РЕКУПЕРАЦИИ

 X= 0

 ПОЛНОЕ ВРЕМЯ ХОДА ПОЕЗДА ОСНОВНОГО ТИПА ПО ФИДЕРНОЙ ЗОНЕ

 В ЧЕТНОМ НАПРАВЛЕНИИ (МИН.):35

 В НЕЧЕТНОМ НАПРАВЛЕНИИ (МИН.):33.5

 

 ОТНОШЕНИЕ ПОЛНОГО ВРЕМЕНИ ХОДА ПОЕЗДА ОСНОВНОГО ТИПА ПО ФИДЕРНОЙ ЗОНЕ К ВРЕМЕНИ ХОДА ПОД ТОКОМ = 2

 

 РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТОВ

------------------------------------------------

 СХЕМА ГОДОВЫЕ СЕЧЕНИЕ КС

 СОЕДИНЕНИЯ КС УД. ПОТЕРИ (КВ.ММ)

------------------------------------------------

РАЗДЕЛЬНАЯ,НЕЧЕТН. 252459 597

РАЗДЕЛЬНАЯ,ЧЕТНЫЙ 230700 533

 УЗЛОВАЯ 437650 593

ПАРАЛЛЕЛЬНАЯ 389403 341

------------------------------------------------

 

 

Таблица 4. Результаты расчетов

Номер фидерной зоны	Схема соединения кс	Годовые уд. потери B0 квт*ч/год*Ом	Сечение, мм2 к/с, [1]
1	раздельная, нечетн.	33410	271
	раздельная, четный	51593	337
	узловая	191592	324
	параллельная	119353	256
2	раздельная, нечетн.	11589	160
	раздельная, четный	39584	295
	узловая	119106	256
	параллельная	71242	198
3	раздельная, нечетн.	22534	222
	раздельная, четный	61144	366
	узловая	206641	337
	параллельная	121999	259
4	раздельная, нечетн.	13047	169
	раздельная, четный	46928	321
	узловая	145732	283
	параллельная	85520	217
5	раздельная, нечетн.	19867	209
	раздельная,четный	52154	338
	узловая	180023	314
	параллельная	104728	240

 

Вывод: Поскольку сечение подвесок выбираются по экономическому критерию, то результат выбора необходимо проверить по техническим требованиям, Ниже выполнена проверка подвески на нагрев по эффективному току. По результатам расчета принимается подвеска одинаковая для всех межподстанционных зон и направлений типа МФ-100 + ПБСМ 95 с сечением 195 мм² и допустимым током 1190 А.